电解用阳极
近年来，有报道显示利用离子交换膜的盐水电解池具有如下问题：用于提高氯气 纯度的液化成本高，以及要加入大量盐酸。考虑到这些情况，需要产生的副产物氧的浓度低 于传统阳极的阳极。产生副产物氧的反应过程如下所示：H2O - 2H+l/202+2e。作为产生低浓度副产物氧的阳极，应用铂成分的技术是有前途的。以往，已经报道 了如下具体应用铂成分的下述电解用阳极，这样的阳极包括：具有铂-铱氧化物混合物第一涂层的阳极，在其上提供有由下述混合物形成的第 二涂层，该混合物含有2〜50质量％的含非化学计量化合物的、由MnOx (X为1. 5以上且小 于2. 0)表示的锰氧化物，以及50〜98质量％的具有金红石结构的钛氧化物（专利文献 1);具有由混合物形成的第一涂层，以及由混合物形成的第二涂层的阳极，形成该第一涂层 的混合物含有20〜80摩尔％的铂和20〜80摩尔％的具有金红石结构铱的氧化物，以及 形成该第二涂层的混合物含有3〜15摩尔％的具有金红石结构的铱氧化物、5〜25摩尔％ 的钌氧化物和60〜92摩尔％的钛氧化物，这样的两层构成单元层，可以在阳极上提供单独 的单元层，或者提供大量的单元层（专利文献2);以及具有由混合物形成的第一涂层和由 混合物形成的第二涂层的阳极，形成该第一涂层的混合物含有20〜80摩尔％的铂和20〜 80摩尔％的具有金红石结构的铱氧化物，以及形成该第二涂层的混合物含有3〜15摩尔％ 的具有金红石结构的铱氧化物、5〜25摩尔％的钌氧化物和60〜92摩尔％的锡氧化物，这 样的两层构成单元层，在阳极上提供单个单元层，或多个单元层。
但是，还需要进一步改进这些阳极，这是因为由于选择性地消耗铂、钝化或不充分 的耐久性，使得阳极在长期稳定性方面存在问题。本发明的目的在于提供用于通过离子交换膜方法电解的阳极，以及该阳极的制造 方法，与传统的阳极相比，该阳极能够显示出在氯气中副产物氧的浓度较低，并且具有长时 间稳定的低的过电压。技术方案如下：
1)设置第一涂层、并使第一涂层与所述基材的表面接触的步骤，该第一涂层包含 铱氧化物、钌氧化物和钛氧化物的混合物，所述步骤在包含钛或钛合金的基材的表面上涂 敷铱化合物、钌化合物和钛化合物的混合溶液，并借助用于热烧制的热分解烧制方法设置 第一涂层；
2)设置第二涂层的步骤，该第二涂层包含铂和铱氧化物的混合物，所述步骤在所 述第一涂层的表面上涂敷铂化合物和铱化合物的混合溶液，并借助用于热烧制的热分解烧 制方法设置第二涂层；
3)形成包含多个单元层的涂层的步骤，利用所述热分解烧制方法在所述第二涂层 的表面上设置单个或多个单元层的步骤，所述单元层包括第一涂层和第二涂层，其中第二 涂层形成所述涂层的最外层；
4)在高于所述热分解烧制法的烧制温度的温度下进一步对形成的该涂层进行后 烧制的步骤。
根据本发明，在包含钛或钛合金的基材的表面上提供了铱氧化物、钌氧化物和钛 氧化物的混合物涂层来作为第一涂层；基材中的钛和第一涂层中的钛提高了涂层和基材之 间的粘合性；提供了包含铂和铱氧化物的第二涂层作为最外层涂层；以及在利用热分解烧 制方法形成了多个涂层之后，在比热分解烧制方法温度高的温度条件下，进行后烧制；从而 可以进一步降低副产物氧的量。因此，本发明可以提供耐用的电解用阳极，并保持铂-铱氧 化物涂层所具有的低的氯过电压和高的氧过电压，同时抑制昂贵的铂系元素在电解液中的 溶解剥离。结果，可以在不用向电解池中加入大量盐酸、并消除了液化处理的条件下获得高 纯度的氯气。